哈工程传热课程设计

哈工程传热课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解并掌握传热学基本概念，包括热量、温度、热传导、对流和辐射等；

2.学会运用传热定律（傅里叶定律、牛顿冷却定律等）分析简单工程实际问题；

3.掌握热传递过程中各类边界条件的设定及求解方法；

4.了解不同材料的热物理性质及其对传热效率的影响。

技能目标：

1.能够运用数学和物理知识建立传热模型，进行简化处理，解决实际问题；

2.掌握运用传热软件进行模拟计算和结果分析的基本技能；

3.培养针对传热问题进行实验设计、数据采集和结果分析的能力。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对传热学在工程应用中的重要性认识，激发学习兴趣；

2.培养学生严谨的科学态度和良好的团队合作精神；

3.增强学生的环保意识，认识到传热在节能减排中的关键作用。

针对哈尔滨工程大学高年级本科生，本课程设计将理论教学与实际应用紧密结合，注重培养学生解决实际工程问题的能力。课程内容深度适中，兼顾理论深度与实用性，旨在帮助学生构建完整的传热知识体系，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。通过本课程的学习，使学生能够达到上述具体、可衡量的学习成果。

二、教学内容

1.传热学基本概念：热量、温度、热传导、对流、辐射等；

教材章节：第一章第一节。

2.传热定律：傅里叶定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律；

教材章节：第一章第二节。

3.热传导问题求解方法：分离变量法、拉普拉斯变换法、格林函数法；

教材章节：第二章。

4.对流传热问题：层流和湍流对流传热、外部和内部对流传热；

教材章节：第三章。

5.辐射传热问题：黑体辐射、灰体辐射、形状因子、角系数；

教材章节：第四章。

6.复合传热问题：热传导与对流、辐射与对流、热传导与辐射的复合传热；

教材章节：第五章。

7.传热应用实例分析：电子设备散热、建筑节能、太阳能利用等；

教材章节：第六章。

8.传热实验设计与数据处理；

教材章节：实验指导书。

教学内容安排和进度：每周4课时，共计16周。第一至第五周讲授基本概念和传热定律，第六至十周学习热传导、对流传热和辐射传热问题求解方法，第十一至十五周分析复合传热问题及实例，第十六周进行传热实验设计与数据处理。通过系统性的教学内容组织，使学生掌握传热学的基本理论和方法，并能够应用于实际工程问题。

三、教学方法

本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣，提高教学效果：

1.讲授法：教师通过系统讲解，使学生掌握传热学的基本概念、定律和求解方法。结合多媒体教学手段，如PPT、动画等，使抽象的理论形象化，便于学生理解。

相关教学内容：传热学基本概念、传热定律、求解方法等。

2.讨论法：针对特定案例或问题，组织学生进行课堂讨论，培养学生的思考和表达能力，提高课堂互动性。

相关教学内容：复合传热问题、传热应用实例分析等。

3.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解传热学在工程领域的应用，培养学生的实际操作能力。

相关教学内容：传热应用实例分析、实验设计与数据处理等。

4.实验法：组织学生进行传热实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，培养学生的实践能力和实验技能。

相关教学内容：传热实验设计与数据处理。

5.小组合作法：将学生分成若干小组，针对特定课题进行合作研究，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

相关教学内容：复合传热问题、传热应用实例分析等。

6.课后作业与辅导：布置适量的课后作业，巩固课堂所学知识，同时安排辅导时间，解答学生在学习过程中遇到的问题。

7.激励评价法：采用过程性评价和终结性评价相结合的方式，鼓励学生在课堂上积极参与，提高学生的自主学习能力。

8.翻转课堂：结合课程内容，适时采用翻转课堂模式，让学生在课前预习，课堂上进行讨论和实践操作，提高课堂效果。

四、教学评估

为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现（占30%）：包括课堂出勤、课堂讨论、提问和回答问题、小组合作等环节。评估学生在课堂上的参与度和积极性，鼓励学生主动学习。

相关教学内容：课堂讲授、讨论、小组合作等。

2.课后作业（占20%）：通过布置适量的课后作业，检验学生对课堂所学知识的掌握程度，以及运用理论知识解决实际问题的能力。

相关教学内容：课后作业涉及课程所有章节。

3.实验报告（占20%）：评估学生在传热实验中的操作技能、实验数据分析和解决问题的能力。

相关教学内容：传热实验。

4.期中考试（占10%）：对课程前半部分的知识进行阶段性考查，检验学生对基本概念、定律和求解方法的掌握。

相关教学内容：第一章至第四章。

5.期末考试（占20%）：全面考查学生对课程知识的掌握程度，包括基本概念、定律、求解方法及其在实际工程中的应用。

相关教学内容：第一章至第六章。

6.过程性评价（占10%）：通过课堂测验、小组讨论、课后答疑等方式，关注学生在学习过程中的表现，鼓励学生持续进步。

相关教学内容：课程所有章节。

教学评估的具体实施如下：

1.平时表现：由教师根据学生在课堂上的表现进行评分，每两周公布一次评分结果。

2.课后作业：要求学生在规定时间内完成，教师对作业进行批改和反馈，学生可根据反馈进行改正。

3.实验报告：学生在实验结束后提交实验报告，教师对报告进行评分，并对实验结果进行分析和讨论。

4.期中考试和期末考试：采用闭卷考试形式，考试内容涵盖课程重点知识。

5.过程性评价：教师根据学生在学习过程中的表现进行评分，鼓励学生积极参与课堂活动。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时充分考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-第一至五周：传热学基本概念、传热定律及求解方法；

-第六至十周：热传导、对流传热和辐射传热问题求解方法；

-第十一至十五周：复合传热问题及实例分析；

-第十六周：传热实验设计与数据处理。

2.教学时间：

-每周4课时，共计16周；

-期中考试安排在第八周，期末考试安排在第十六周；

-课后作业和实验报告提交时间根据课程进度安排。

3.教学地点：

-理论教学：教室；

-实验教学：实验室。

4.教学安排考虑因素：

-学生作息时间：尽量将课程安排在学生精力充沛的时间段，如上午或下午；

-学生兴趣爱好：结合学生的兴趣，适当调整实